探索揭秘北京紫禁城的建造之谜 筹建于明成祖永乐五年
2014-12-07 11:32:56 来源：本站 评论：0 点击：
北京紫禁城占地面积724250平方米，还没把护城河与城墙的绿化带计算在内。宫殿建筑总面积达163,000㎡。紫禁城是一座长方形的城池，南北长961米，东西宽753
北京紫禁城筹建于明成祖永乐（公元1404年～公元1424年）五年，兴建于永乐十五年至十八年。整个营造工程由侯爵陈圭督造，具体负责是规划师吴中。
从明永乐五年（公元1407）年起，明成祖集中全国匠师，征调了二、三十万民工和军工，经过14年的时间，建成了这组规模宏大的宫殿组群。清朝沿用以后，只是部分经过重建和改建，总体布局基本上没有变动。
清代宫殿修造，由内务府会同工部共同掌管。内务府设营造司，负责紫禁城的修缮事宜。营造司设“样房”和“算房”，负责设计图纸，制作“烫样”和估算工料。
雍正十二年（1734年），由工部刊行《工程做法》，作为坛庙、宫殿、仓库、城垣、寺庙、王府等房屋建筑设计、施工、工料核算的准绳。建筑施工总计十一个专业，约二十余个工种，分工明确，各有所司。主要有木、瓦、石、扎、土、油漆、彩画、裱糊等八大专业。各专业相互配合，共保工程质量。
中国工人发明了一种超级有效的方法，能够移动巨大的石头长达69千米以建造中国著名的紫禁城。追溯到紫禁城建造时期，也就是1406年左右的记录表明，工人们会利用人造的道路网络从采石场拖拉100吨重的石头至69千米远的紫禁城。
然而，600年后，工程师们解释了水井和冰冻的道路系统如何使石头更滑更易移动，这种方法比其它替代方法要更有效的多。中国北京和美国普林斯顿大学的专家们相信工人们在人造的道路上每隔500米挖一口井，以获得水源倾倒在冬天结冰的道路上，同时也用作润滑。据称这些工人们是自己拖拉这些巨石的。
工程师们计算出移动石头的不同方式所产生的摩擦力，包括利用圆木作为滚筒——据称这种方法被用于建造很多古代石碑。研究小组的计算显示在冰上滑动石头并利用水来润滑是最有效地方法，期刊《科技新时代》这样报告称。
工程师小组表示，600年前北京的冬天非常寒冷以至于道路都结冰了，但也因为太寒冷冰无法在托运石头的木制雪橇底部以及冰冻道路层表面之间形成单独的好的润滑水层。然而，科学家们认为工人在冰上倾倒了足够多的温水以至于它们能够保持液态并帮助雪橇的滑动变得更容易。
工程师们计算出在没有温水的情况下，需要338名男子拖动这123吨重9.5米长的巨石。然而，如果利用温水润滑冰冻的道路，那么只需要46名男子就能完成相同的工作。计算中采用的石头的重量和三维效果图来自于1557年书写的一份文档，当时这项巨大的建造项目已经竣工。
现代工程师认为，在水润滑的冰冻道路上拖动雪橇比利用圆木滚动巨石更有效。在这篇发表在期刊《美国国家科学院院刊》上的文章中，研究作者表示圆木滚动的摩擦系数是0.2至0.4，而利用水冰滑动的方法摩擦系数只有0.2。此外，专家还表示滑动雪橇比利用圆木更加简单，因为与制造木板层并操纵圆木滚动以及巨石相比，制造一条光滑的冰冻道路明显更加简单。
在那个时期，带轮子的车辆还无法支撑巨大石头的重量，据工程师们这样表示。他们认为手推车能够拉动的最大重量是95吨。冰冻的道路和工人比骡子和手推车更可靠，尤其是据称紫禁城的建筑师们非常担心这昂贵巨石的安全性。
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